[发明专利]验证用于多级部件的硬件设计

说明书

本文涉及验证用于多级部件的硬件设计。方法包括：针对从第二阶段到最后一个阶段的多个阶段中的每个阶段：(a)验证如果当在一个周期中所述阶段由任何一组输入启用并且在后续周期中由第一最小输入序列启用任何后续阶段时实例化处于相同状态，则所述硬件设计的所述实例化的所述输出数据的相关部分相同；以及(b)验证如果所述实例化在以下情况下处于相同状态，则所述硬件设计的所述实例化的所述输出数据的所述相关部分相同：(i)当在一个周期中所述阶段被启用并且在后续周期中由第二最小输入序列启用任何后续阶段时，以及(ii)当所述阶段停止，然后所述阶段在下一个周期中被启用，并且在后续周期中由所述第二最小输入序列启用所述后续阶段时。

技术领域

本申请涉及用于验证用于集成电路的硬件设计，具体地，用于多级部件的硬件设计的方法和系统。

背景技术

许多电子装置诸如片上系统(SoC)，包括一个或多个多级部件。多级部件是接收输入数据并且通过在多个连续阶段中的每个阶段处理输入数据来生成其输出数据的部件。多个阶段中的每个阶段可以由不同的一组硬件逻辑来实现，或者多个阶段中的一个或多个阶段可以由相同的硬件逻辑来实现。例如，用于实现(a+b)*4的第一示例性两级部件可包括两组硬件逻辑，其中在第一阶段中，第一组硬件逻辑计算a+b，并且在第二阶段中，第二组硬件逻辑计算第一阶段的输出(即，a+b)乘以4。用于实现(a+b+4)的第二示例性两级部件可包括单组硬件逻辑，其中在第一阶段，该组硬件逻辑计算a+b，并且在第二阶段，相同的硬件逻辑计算第一阶段的输出(a+b)和4之和。

如果每个阶段都由外部信号单独启用，则多级部件被称为是阶段启用的，该外部信号在本文中可被称为启用信号。在阶段启用的多级部件中，数据分阶段地移动通过部件，直到下一个阶段由启用信号启用时才在每个阶段停止。

图1中示出了被阶段启用的示例性多级部件100。在该示例中，多级部件100包括四个阶段102、104、106、108，每个阶段由对应的启用信号启用：启用₀、启用₁、启用₂以及启用₃。当每个阶段被启用时，输入数据分阶段地移动通过部件100。例如，当在第一周期中阶段零102由启用₀启用时，阶段零102处理输入数据A以产生输出数据A0。如果随后在第二周期中阶段一104由启用₁启用，则阶段零的输出(A0)由阶段一104处理以产生输出数据A1。如果随后在第三周期中阶段二106由启用₂启用，则阶段一的输出(A1)由阶段二106处理以产生输出数据A2。如果随后在第四周期中阶段三108由启用3启用，则第二阶段的输出(A2)由阶段三108处理以产生输出数据A3。尽管在图1中未明确示出，但在每个阶段102、104、106、108之前可具有一组一个或多个输入寄存器，当所述阶段被启用时，该组一个或多个输入寄存器由所述阶段读取。例如，阶段零102之前可以是一组一个或多个输入寄存器，用于存储阶段零102的输入数据(例如，A)，并且当阶段零102被启用时，阶段零102读取存储在一个或多个阶段零102输入寄存器中的数据，处理该数据(例如，A)以生成阶段零的输出数据(例如，A0)。阶段零的输出数据(例如，A0)然后被存储在阶段一104的一个或多个输入寄存器中。

虽然在图1的示例中，在输入数据A的处理过程中未发生停止，但在其他情况下，在输入数据A的处理过程中一个或多个阶段可停止(即，未被启用)，使得处理输入数据A所花费的时间长于4个周期。当阶段停止(即，未被启用)时，该阶段不处理新的数据。因此，当阶段停止时，该阶段的输出数据保持不变(例如，下一个阶段的一个或多个输入寄存器中的数据不更新)。例如，如图2所示，如果不像在图1的示例中那样在周期4中启用阶段三108，则阶段三108直到周期6时才被启用。在周期6中启用阶段三108使阶段三108处理第二阶段(A2)的输出以产生输出数据A3’。

生成多级部件通常包括开发描述体现部件的集成电路的结构和/或功能的硬件设计；验证或测试硬件设计以确保根据设计制造的集成电路将如预期那样工作；以及一旦被验证，则根据硬件设计在集成电路制造系统处制造集成电路。